Теоретические основы оценки потерь сыпучих грузов и защиты окружающей среды от пылеобразования при перегрузке и хранении в портах

Себестоимость перегрузочных работ и удельные капитальные вложения в производственные фонды определяются по существующим методикам.

Годовой сопутствующий экономический эффект вычисляется по уравнению

(31)

где - экономия от снижения потерь груза в связи с пылеобразованием и пылеуносом, руб.;

- экономия от снижения затрат по компенсации ущерба окружающей среде от загрязнения атмосферы, руб.;

- экономия от снижения затрат по компенсации ущерба окружающей среде от загрязнения водной акватории, руб.

Экономия от снижения потерь груза в связи с пылеобразованием и пылеуносом рассчитывается по формуле

(32)

где , - общие потери сыпучих грузов от пылеобразования и пылеуноса при использовании базовой и новой техники, т.

Экономия от снижения затрат по компенсации ущерба окружающей среде будет равна:

от загрязнения атмосферы

(33)

от загрязнения водной акватории

Заключение

Основными результатами проведенных в диссертации исследований являются следующие положения:

1. Создан метод исследования на моделях процессов пылеобразования и пылеуноса при перегрузке и хранении сыпучих грузов и обоснована методология его применения.

2. Разработаны методики определения потерь сыпучих грузов от пылеобразования и пылеуноса: при перегрузке грейферными кранами, перегружателями и машинами непрерывного транспорта; при открытых транспортных средствах (трюме судна, полувагоне); при хранении на открытых складах.

3. Определены значения линейных масштабных коэффициентов , при которых модели процессов пылеобразования и пылеуноса грузов адекватны натуре. Для процесса перегрузки сыпучих грузов грейферами и конвейерными установками - ?10; для пылеуноса груза из открытых транспортных средств: трюм судна - ?50; полувагон - ?10; при хранении сыпучих грузов на открытом складе - ?100.

4. Обоснована методология получения математических моделей пылеуноса и запыленности воздуха, которая позволяет учитывать значения скоростей и направлений ветрового потока в зоне расположения грузового причала, и для ряда сыпучих грузов (комовая сера, апатит, уголь) получены указанные математические модели.

5. Разработан метод определения нижних концентрационных пределов воспламенения пылевоздушных потоков и исследований эффективности методов гидрообеспыливания с помощью созданной установки для комплексного исследования свойств пылей сыпучих грузов. Для комовой серы определено значение НКПР 2 г/м³ и получена математическая модель процесса взаимодействия частиц пыли комовой серы и капель жидкости.

6. Обоснована методология исследования на моделях эффективности разработанных в данной работе инженерных средств защиты окружающей среды от пыли при перегрузке и хранении сыпучих грузов.

7. Разработан и исследован комплексный метод пылеподавления при загрузке полувагонов сыпучими грузами грейферными кранами, который включает в себя устройство «грейфер-бункер», работающий с генератором водяного тумана. Применение данного метода для комовой серы позволило снизить запыленность воздуха в 41,5 раза и обеспечить пожаробезопасность перегрузочных работ.

8. Созданы и исследованы специальный бункер с гидроэжекционной системой и бункер с изменяющейся вместимостью для грейферно-бункерных перегружателей. Эффективность данных устройств по снижению запыленности воздуха для апатита составляет 38,5 раза.

9. Разработан и исследован быстросъемный сетчатый экран для грейферно-бункерных перегружателей, который перекрывает проем открытого трюма судна и позволяет снизить запыленность воздуха и пылеунос груза, находящегося в трюме судна, в (10…12) раз.

10. Предложены специальные сетчатые укрытия для портовых открытых складов с сыпучими грузами, которые снижают запыленности воздуха при их оптимальном расположении относительно штабеля и в зависимости от скорости ветрового потока в (1,7…2,7) раза.

11. Созданы методики обоснования основных технико-экономических показателей работы порта, учитывающие соблюдение установленных норм для сыпучих грузов: грузооборота для существующего грузового причала порта; способа перегрузки c заданными размерами санитарно-защитной зоны; параметров открытых складов; размеров санитарно-защитной зоны для заданного способа перегрузки.

12. Разработана методика эффективности снижения пылеобразования и потерь сыпучих грузов при их перегрузке и хранении и выполнены расчеты по определению экономической эффективности принятых решений.

Основное содержание опубликовано в следующих работах

1. Отделкин, Н. С. Неполное моделирование пылевых потоков при загрузке ж. д. вагонов / Н. С. Отделкин // Научные труды //. Горьков. ин-т инж. водн. трансп. - 1985. - вып. 215. - С. 72 - 83.

2. Отделкин, Н. С. Применение комплексного метода пылеподавления при перегрузке пылящих пожароопасных грузов грейферными кранами по варианту судно-железнодорожный вагон / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев, В. Г. Леканов // Научные труды // Горьков. ин-т. инж. водн. трансп. - 1985. - вып. 215. - С. 83 - 103.

3. Отделкин, Н. С. Сокращение потерь комовой серы при перегрузке грейфером / Н. С. Отделкин., Н. П. Гладков // ЦБНТИ МРФ // - М.: Транспорт, 1989. - вып. 4. - С. 23 - 25.

4. Отделкин, Н. С. Физическая модель процесса пылеобразования и неполное моделирование пылевых выбросов при работе грейфером / Н. С. Отделкин // Научные труды //. Горьков. ин-т инж. водн. трансп. - 1989. - вып. 246. - С. 111-120.

5. Отделкин, Н. С. Сетчатые экраны для подавления воздушно-пылевых потоков / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Научные труды //. Горьков. ин-т инж. водн. трансп. - 1990. - вып. 256. - С. 78-89.

6. Отделкин, Н. С. Гидроэжекционный метод обеспыливания при перегрузке пылящих грузов грейфером / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Научные труды //. Горьков. ин-т. инж. водн. трансп. - 1990. - вып. 256. - С. 119 - 134.

7. Отделкин, Н. С. Обеспыливание процесса разгрузки судов грейферно-бункерными перегружателями / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев, В. Г. Леканов // Научные труды //. Горьков. ин-т. инж. водн. трансп. - 1991. - вып. 264. - С. 15 - 25.

8. Отделкин, Н. С. Борьба с пылью при перегрузке пылящих грузов грейферными кранами / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Информационный сборник ЦБНТИ МРФ. - 1992. - вып. 4. С. 14 - 26.

9. Отделкин, Н. С. Методика определения технико-экономических показателей различных способов перевозки и перегрузки комовой серы / Н. С. Отделкин, А. А. Гнояной. // Информационный сборник ЦБНТИ МРФ. - 1993. - вып. 7. С. 10 - 18.

10. Отделкин, Н. С. Борьба с пылью при перегрузке навалочных грузов грейфером / Н. С. Отделкин // Научные труды // Горьков. ин-т. инж. водн. трансп. - 1995. - вып. 272. - С. 40 - 43.

11. Отделкин, Н. С. Теоретические основы прогнозирования пылевых выбросов при работе грейферных механизмов с пылящими материалами на основе подобия и моделирования / Н. С. Отделкин, М. С. Отделкин. -Материалы Международной научно-практической конференции. - Н. Новгород. - 1997. - С 46 - 52.

12. Отделкин, Н. С. К вопросу о состоянии перегрузочных технологий с пылящими материалами и их отрицательное воздействие на окружающую среду / Н. С. Отделкин, В. С. Сачук. Материалы Международной научно-практической конференции. - Н. Новгород. - 1997. - С. 86 -102.

13. Отделкин, Н. С. Прогнозирование пылеобразования при перегрузке пылящих материалов грейферными кранами на основе подобия и моде- лирования / Н. С. Отделкин, М. С. Отделкин // Научные труды //. Горьков. ин-т инж. водн. трансп. - 1999. - вып. 283. - часть 4. - С. 108 -116.

14. Отделкин, Н. С. Состояние воздушной среды при различных тех- нологических схемах погрузки в суда пылящих грузов машинами непре-рывного транспорта / Н. С. Отделкин, С. Н. Сикарев // Научные труды //. Волжская гос. академия водн. трансп. - 2000. - вып. 293. - С. 172-175.

15. Отделкин, Н. С. Физическая модель процесса пылеобразования и подходы к моделированию пылевых выбросов при работе машин непреры- вного транспорта с пылящими материалами / Н. С. Отделкин. - Материалы 1-ой Всероссийской научно-практической конференции «Морские и речные порты». - Москва, 2002, С. 28 - 34.

16. Отделкин, Н. С. Определение затрат по потерям пылящих грузов при их хранении на открытых складах / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев. - Материалы Международной научно-технической конференции «Транспортные и технологические машины». - НГТУ, Н. Новгород, 2002, С. 44 - 48.

17. Отделкин, Н. С. Определение затрат по потерям пылящих материалов при их перегрузке грейферными кранами и хранении на открытых складах / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев. - Материалы Международной научно-технической конференции «Транспортные и технологические машины». - НГТУ, Н. Новгород, 2002, С. 40 - 44.

18. Отделкин, Н. С. К вопросу определения потерь пылящих грузов от распыления и пылеуноса / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев. - Материалы 1-ой Всероссийской научно-практической конференции «Морские и речные порты». - Москва, 2002, С. 12 - 14.

19. Отделкин, Н. С. Прогнозирование пылеобразования при различных способах перегрузки пылящих навалочных материалов в морских и речных портах / Н. С. Отделкин. Вестник Волжская гос. академия водн. трансп. «Надежность и ресурс в машиностроении». - 2003. - вып. 4. - С. 107 - 120.

20. Отделкин, Н. С. Анализ современных методов нормирования потерь пылящих грузов при их перегрузке и хранении / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев. - Материалы научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и специалистов «Транспорт - XXI век». Часть 3. - Н. Новгород. - 2003. - С. 90 - 91.

21. Отделкин, Н. С. Моделирование пылевых выбросов при погрузке навалочных грузов в суда и определение затрат по потерям / Н. С. Отделкин, С. Н. Сикарев. - Материалы VIII Международной конференции «Образование. Экология. Информатика». - Астрахань. - 2003. - С. 230 - 231.

22. Отделкин, Н.С. Определение потерь и отрицательного воздействия на окружающую среду в результате пылеуноса при хранении навалочных грузов на открытых складах / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев. - Материалы Международной научно-технической конференции «Транспортные и технологические машины». - НГТУ, Н. Новгород, 2004, С. 128 - 132.

23. Отделкин, Н. С. Определение воздействия на окружающую среду портовых открытых складов для хранения сыпучих грузов / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев. - Генеральные доклады, тезисы докладов Международного конгресса «Великие реки 2005». - Н. Новгород. - 2005. - С. 485 - 487.

24. Отделкин, Н. С. Порт как звено транспортно-логистической цепи и объект воздействия на окружающую среду / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев. - Генеральные доклады, тезисы докладов Международного конгресса «Великие реки 2005». - Н. Новгород. - 2005. - С. 487 - 491.

25. Отделкин, Н. С. Исследование влияния скоростей потоков пыли и капель жидкости на эффективность гидрообеспыливания / Н. С. Отделкин // Научные труды //. Горьков. ин-т. инж. водн. трансп. - 1998. - вып. 237. - С. 94 - 101.

26. Отделкин, Н. С. Порт как звено транспортно-логистической цепи и объект отрицательного воздействия на окружающую среду / Н. С. Отделкин, М. С. Отделкин Вестник Волжская гос. академия водн. трансп. «Надежность и ресурс в машиностроении». - 2006. - вып. 16. - С. 150 - 164.

27. Отделкин, Н. С. Метод определения затрат по потерям пылящих материалов при их перегрузке грейферными кранами и хранении на открытых складах / Н. С. Отделкин. - Материалы научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, аспирантов и специалистов. - Юбилейный выпуск. Часть 3. - Н. Новгород. - 2005. - С. 82 -85.

28. А. с. 1736882 СССР, МКИ⁴ В 65 G 69/18. Устройство для перегрузки сыпучих материалов / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев (СССР). - № Авт. св-во; заявлено 30.03.89; опубл. 30.05.92, Бюл. № 20.

29. А. с. 1562822 СССР, МКИ⁵ В 65 G 69/18. Установка для определения взрывчатых свойств пылей / А. С.Слюсарев, Н. С. Отделкин (СССР). - № Авт. св-во; заявлено 30.03.89; опубл. 07.05.90, Бюл. № 17.

30. А. с. 1461730 СССР, МКИ⁴ В 65 G 67/04/ /B 65 G 65/32. Устройство для загрузки сыпучих материалов / А. С. Слюсарев, Н. С. Отделкин, В. Ю. Исупов (СССР). - № 4170400/27-11; заявлено 29.12.86; опубл. 28.02.89, Бюл. № 8.

31. А. с. 1729902 СССР, МКИ⁵ В 63 В 19/28. Устройство для пре-едотвращения распространения пыли при перегрузке сыпучих грузов / А. С. Слюсарев, Н. С. Отделкин (СССР). - № 4786102/11; заявлено 25.01.90; опубл. 30.04.92, Бюл. № 16.

32. Пат. 1729902 Россия, МКИ⁵ В 63 В 19/28. Устройство для предотвращения распространения пыли при перегрузке сыпучих грузов / А. С. Слюсарев, Н. С. Отделкин (СССР). - № 4786102/11; заявлено 25.01.90; опубл. 30.04.92, Бюл. № 16.

33. Пат. 74116 Россия. Устройство для перегрузки сыпучих грузов / М. С. Отделкин, С. Н. Сикарев, Е. И. Адамов; заявлено 12.11.07; опубл. 20.06.2008 г. Бюл. № 17.

Публикации по теме диссертации в реферируемых ВАК изданиях:

1. Отделкин, Н. С. Исследование взрывоопасности пыли комовой серы и разработка методов ее уменьшения / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Химическая промышленность. - 1987. - № 9. - С. 31 - 33.

2. Отделкин, Н. С. Эколого-экономическая оценка проектных решений при перегрузке пылящих навалочных материалов грейферными кранами в морских и речных портах / Н. С. Отделкин // Экологические системы и приборы. - 2004. - № 1. - С. 47 - 51.

3. Отделкин, Н. С. Эколого-экономическое обоснование параметров открытых складов навалочных грузов путем прогнозирования процесса пылеуноса / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев // Экологические системы и приборы. - 2005. - № 1. - С. 30 - 33.

4. Отделкин, Н. С. Борьба с пылью при перегрузке навалочных грузов грейферными кранами и перегружателями / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Безопасность труда в промышленности. - 2005. - № 3. - С. 30 - 33.

5. Отделкин, Н. С. Защита окружающей среды при перегрузке навалочных грузов грейферными кранами и перегружателями / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Безопасность жизнедеятельности. - 2005. - № 5. - С. 27 - 31.

6. Отделкин, Н. С. Технические средства борьбы с пылью при разг-рузке судов с навалочными грузами грейферно-бункерными перегружателями / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Речной транспорт. - 2007. - № 1. - С. 66 - 67.

7. Отделкин, Н. С. Технические средства борьбы с пылью при разгрузке судов с навалочными грузами грейферно-бункерными перегружателями / Н. С. Отделкин, А. С. Слюсарев // Наука и техника транспорта. - 2007. - № 3. - С. 71 - 73.

8. Отделкин, Н. С. Эколого-экономическое обоснование параметров портовых открытых складов для сыпучих грузов / Н. С. Отделкин, Д. Н. Костюничев, С. Н. Сикарев // Экологические системы и приборы. - 2008. - № 6. - С. 60 - 62.

9. Отделкин, Н. С. Инженерные средства защиты окружающей среды при перегрузке сыпучих грузов грейферно-бункерными перегружателями / Н. С. Отделкин, Е. И. Адамов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2008. №12. - С. 25 - 32.

10. Отделкин, Н. С. Борьба с пылью при перегрузке сыпучих грузов грейферно-бункерными перегружателями / Н. С. Отделкин, Е. И. Адамов // Безопасность труда в промышленности. - 2008. №11. - С. 18 - 20.

Размещено на Allbest.ru